DE60225603T2

DE60225603T2 - SCHALTARTSTROMVERSORGUNGSSTARTKREIS

Info

Publication number: DE60225603T2
Application number: DE60225603T
Authority: DE
Inventors: Mauro Fagnani; Albino Pidutti; Claudio Adragna
Original assignee: STMicroelectronics SRL
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: US7319601B2; CN1639952A; CN100397761C; EP1523802B1; US20060152951A1; DE60225603D1; WO2004010569A1; AU2002326145A1; WO2004010569A8; EP1523802A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Starterschaltung für geschaltete Spannungsversorgungen (SMPS), auf eine geschaltete Spannungsversorgung mit einer Starterschaltung sowie auf eine integrierte Schaltung mit geschalteter Spannungsversorgung.The The present invention relates to a starter circuit for switched Power supplies (SMPS), to a switched power supply with a starter circuit as well as on an integrated circuit with switched power supply.

Die meisten der integrierten Steuerschaltungen für geschaltete Spannungsversorgungen benötigen für ihren Start einen Strom zum Aufladen einer Kapazität der Selbstversorgungsschaltung der integrierten Schaltung. Derartiger Strom kommt von der Starterschaltung (beim Anfahren), die im einfachsten Fall durch einen mit der Versorgungsleitung verbundenen Widerstand gebildet ist.The Most of the integrated control circuits for switched power supplies need for her Start a current to charge a capacity of the self-supply circuit the integrated circuit. Such current comes from the starter circuit (when starting), in the simplest case by one with the supply line connected resistor is formed.

Wenn die Spannung an der Kapazität einen vorgegebenen Spannungswert erreicht, der als Anlaufspannung bezeichnet wird, wird die Steuerschaltung von der Selbstversorgungsschaltung gespeist. Die Selbstversorgungsschaltung ist im Allgemeinen durch eine zusätzliche Wicklung gebildet, die auf dem Haupttransformator der geschalteten Spannungsversorgung vorhanden ist, mit der eine geeignete Gleichricht- und Filterschaltung verbunden ist.If the voltage at the capacity reaches a predetermined voltage value, the starting voltage is designated, the control circuit of the self-supply circuit fed. The self-supply circuit is generally through an additional Winding formed on the main transformer of the switched Power supply is available, with which a suitable rectification and filter circuit is connected.

Da es in der letzten Zeit immer schärfere Anforderungen für die Reduzierung des Verbrauchs bei der Versorgung gibt, wird der einfache vorstehend genannte Widerstand durch Schaltungen ersetzt, die während der Startphase aktiv sind und während des normalen Betriebs inaktiv sind.There it has been getting sharper in recent times Requirements for the reduction of consumption in the supply, is the replaces simple resistor mentioned above with circuits, the while the starting phase are active and during of normal operation are inactive.

In letzter Zeit gibt es auch Erfordernisse, bei denen einige monolithische Vorrichtungen für die geschalteten Spannungsversorgungen erforderlich sind, wobei diese sowohl die Steuerschaltung als auch die Starterschaltung (aktiv) beinhalten.In Recently, there are also requirements where some monolithic Devices for the switched power supplies are required, wherein these both the control circuit and the starter circuit (active) include.

Die für diese integrierten Schaltungen verwendeten Technologien, beispielsweise die gemäß RESURF (REreduced SURFface Field bzw. mit reduziertem Oberflächenfeld ablaufende Technologie), besitzen jedoch Einschränkungen hinsichtlich der maximalen bewältigbaren Spannung zwischen Source/Körper des Transistors DMOS und dem Substrat. Die Steuerung der in der Epitaxieschicht vorhandenen Ladung, die für die bewältigbare Spannung der Komponente erforderlich ist, erlaubt keine Gewährleistung von Durchschlagspannungen, die höher als etwa 20 V sind.The for this technologies used, for example according to RESURF (REreduced SURFface Field or with reduced surface field running technology), but have limitations on the maximum manageable Tension between source / body of the transistor DMOS and the substrate. The control of in the Epitaxial layer existing charge, responsible for the manageable voltage of the component is required, does not allow the guarantee of breakdown voltages, the higher than about 20V.

Die Verwirklichung von dicken Epitaxieschichten erlaubt eine Steigerung der Durchbruchspannung, führt jedoch zu dem Resultat, dass der industrielle Prozess kompliziert wird und die Kosten steigen.The Realization of thick epitaxial layers allows an increase the breakdown voltage leads However, the result is that the industrial process is complicated and costs will rise.

Die EP-A-0585788 offenbart eine Starterschaltung für eine geschaltete Spannungsversorgung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The EP-A-0585788 discloses a starting circuit for a switched power supply according to the preamble of claim 1.

In Anbetracht des geschilderten Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer vorzugsweise monolithischen Vorrichtung, die die einschränkenden Spannungsbeschränkungen der an die eigentliche Vorrichtung anlegbaren maximalen Versorgungsspannung eliminiert, die unter Verwendung von Standardtechnologien oder ohne die Notwendigkeit realisiert wird, neue Technologien verwenden zu müssen, und die somit in Form einer kostengünstigen Lösung geschaffen wird.In In view of the described prior art, there is a problem the present invention in the creation of a preferably monolithic Device that the restrictive voltage restrictions the maximum supply voltage that can be applied to the actual device eliminated using standard technologies or without the need is realized to use new technologies too have to, and thus created in the form of a cost effective solution.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Starterschaltung für geschaltete Spannungsversorgungen gelöst, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.According to the present Invention achieves this object by a starter circuit for switched Voltage supplies solved, as defined in claim 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe auch durch eine geschaltete Spannungsversorgung gelöst, wie sie im Anspruch 9 angegeben ist.According to the present Invention this object is also achieved by a switched power supply solved, as specified in claim 9.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Zweiweg-Starterschaltung zu realisieren, die alternativ einen Pfad mit niedriger Impedanz bildet, der die Passage von Strom von der Hauptspannungsversorgung in Richtung auf die integrierte Schaltung zulässt, oder die an die inneren Schaltungen der integrierten Schaltung angelegte maximale Spannung zu stabilisieren und zu begrenzen, wenn diese durch die Auto-Versorgungsschaltung zugeführt wird.With By means of the present invention, it is possible to use a two-way starter circuit to realize, which alternatively forms a path with low impedance, the passage of electricity from the main power supply in the direction of on the integrated circuit allows, or the internal Circuits of the integrated circuit applied maximum voltage to stabilize and limit when passing through the auto supply circuit supplied becomes.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels in deutlicherer Weise, das in Form eines nicht einschränkenden Beispiels in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Darin zeigen:The Features and advantages of the present invention will become apparent based on the following detailed Description of a specific embodiment in more clear Way, by way of non-limiting example in the accompanying drawings is shown. Show:

1 ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung, die eine Starterschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform des Standes der Technik aufweist; 1 a block diagram of a switched power supply having a starter circuit according to a first embodiment of the prior art;

2 ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung, die eine Starterschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform des Standes der Technik aufweist; 2 a block diagram of a switched power supply having a starting circuit according to a second embodiment of the prior art;

3 ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung, die eine Starterschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist; und 3 a block diagram of a switched power supply, having a starting circuit according to a first embodiment of the present invention; and

4 ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung, die eine Starterschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. 4 a block diagram of a switched power supply having a starting circuit according to a second embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf 1, die ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung zeigt, beinhaltet diese eine Starterschaltung 13 gemäß dem Stand der Technik, eine Schaltung 10 zum Gleichrichten und Filtern der Hauptversorgung, eine Selbstversorgungsschaltung 12 und eine Steuerschaltung 11 der Schaltung 10 für die Gleichrichtung und Filterung der Hauptversorgung.With reference to 1 showing a block diagram of a switched power supply includes this one starter circuit 13 According to the prior art, a circuit 10 for rectifying and filtering the main supply, a self-supply circuit 12 and a control circuit 11 the circuit 10 for the rectification and filtering of the main supply.

Die Schaltung 10 für die Gleichrichtung und Filterung der Hauptversorgung empfängt an einem Eingang die Versorgungsspannung Vac des Stromnetzes, führt eine Gleichrichtung an dieser durch eine Diodenbrücke 14 aus, filtert sie durch einen Kondensator 15 und liefert sie an den heißen Anschluss der Primärwicklung W1 eines Transformators 16. Die Sekundärwicklung W2a des Transformators 16 liefert die an seinen Anschlüssen anliegende Spannung zu einer Gleichrichterdiode 17 sowie zu einem Filterkondensator 18. Die Schaltung 10 liefert die Ausgangsspannung Vout an ihrem Ausgang.The circuit 10 for the rectification and filtering of the main supply receives at one input, the supply voltage Vac of the mains, a rectification leads to this through a diode bridge 14 out, it filters through a capacitor 15 and supplies them to the hot terminal of the primary winding W1 of a transformer 16 , The secondary winding W2a of the transformer 16 provides the voltage applied to its terminals to a rectifier diode 17 as well as to a filter capacitor 18 , The circuit 10 provides the output voltage Vout at its output.

Die Steuerschaltung 11 von der Schaltung 10 für die Gleichrichtung und Filterung der Hauptversorgung empfängt an einem Eingang die Ausgangsspannung Vout, wobei diese Spannung in bekannter Weise durch eine Auswerteschaltung 19 ausgewertet wird und einer Treiberschaltung 20 eines Leistungstransistors M1 zugeführt wird, der mit dem kalten Anschluss der Sekundärwickung W1 des Transformators 16 verbunden ist.The control circuit 11 from the circuit 10 for the rectification and filtering of the main supply receives at one input the output voltage Vout, this voltage in a known manner by an evaluation circuit 19 is evaluated and a driver circuit 20 a power transistor M1 is supplied, which is connected to the cold terminal of the secondary winding W1 of the transformer 16 connected is.

Die Selbstversorgungsschaltung 12 beinhaltet eine weitere Sekundärwicklung W2b, die die Spannung an ihren Anschlüssen einer Diode D1 in Reihe mit einem Widerstand R1 und sodann einem Kondensator Cvcc zuführt, an dessen Anschlüssen die Versorgungsspannung Vcc verfügbar ist. Die Spannung Vcc wird für die Versorgung der Steuerschaltung 11 sowie von allen anderen Schaltungen (nicht gezeigt) verwendet, die für den Betrieb und die Steuerung der geschalteten Spannungsversorgung erforderlich sind.The self-supply circuit 12 includes another secondary winding W2b which supplies the voltage at its terminals to a diode D1 in series with a resistor R1 and then to a capacitor Cvcc at the terminals of which the supply voltage Vcc is available. The voltage Vcc is used to supply the control circuit 11 and all other circuitry (not shown) required for the operation and control of the switched voltage supply.

Die Starterschaltung 13 ist in diesem Fall durch einen einfachen Widerstand Rs gebildet, der zwischen den kalten Anschluss der Primärwicklung W1 und Vcc geschaltet ist. Die an dem kalten Anschluss der Primärwicklung W1 vorhandene Spannung ist mit Vin bezeichnet.The starter circuit 13 is formed in this case by a simple resistor Rs, which is connected between the cold terminal of the primary winding W1 and Vcc. The voltage present at the cold terminal of the primary winding W1 is designated Vin.

Beim Starten der geschalteten Spannungsversorgung wird der Kondensator Cvcc durch die Starterschaltung 13 aufgeladen, da die Spannung noch nicht an den Sekundäranschlüssen des Transformators 16 vorhanden ist. Beim Ansteigen der Spannung an den Anschlüssen des Kondensators Cvcc werden alle Schaltungen der geschalteten Spannungsversorgung aktiviert, und die Schaltungen werden durch die von der Selbstversorgungsschaltung 12 gelieferte Spannung Vcc gespeist.When starting the switched power supply, the capacitor Cvcc through the starter circuit 13 charged, since the voltage is not yet at the secondary terminals of the transformer 16 is available. As the voltage at the terminals of the capacitor Cvcc increases, all circuits of the switched voltage supply are activated and the circuits are switched by the self-supply circuit 12 supplied voltage Vcc fed.

Die Verwendung eines einfachen Widerstands als Starterschaltung 13 führt zu einer bemerkenswerten Vereinfachung der Schaltung, doch da dieser immer aktiv ist, wird eine große Menge an Strom verbraucht. Aus diesem Grund hat man nach Lösungen mit reduziertem Verbrauch gesucht, wobei eine davon zum Beispiel in 2 dargestellt ist, wobei der 1 ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.The use of a simple resistor as a starter circuit 13 leads to a remarkable simplification of the circuit, but since this is always active, a large amount of power is consumed. For this reason, they have been looking for solutions with reduced consumption, one of them, for example, in 2 is shown, wherein the 1 similar components are denoted by the same reference numerals.

In 2 ist die Starterschaltung 13 komplexer und aktiv. Sie beinhaltet einen Transistor M2, der mit dem Drain mit der Spannung Vin verbunden ist und mit der Source mit einem Stromgenerator 21 verbunden ist, der den Strom an den Kondensator Cvcc liefert. An dem Gate des Transistors M2 liegt eine Referenzspannung an, die durch einen zu einer Zenerdiode DZ1 in Reihe geschalteten Widerstand R2 erzeugt wird, wobei diese Elemente zwischen die Spannung Vin und Masse geschaltet sind. Parallel zu der Zenerdiode DZ1 befindet sich ein gesteuerter Schalter S. Ein Spannungsteiler, der durch die Widerstände R3 und R4 gebildet ist, ist zwischen die Spannung Vcc und Masse geschaltet. Die an dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R3 und dem Widerstand R4 aufgenommene Spannung wird an einen Eingang des Komparators UVLO angelegt, und an dem anderen Komparatoreingang wird eine Referenzspannung Vref angelegt. Der Ausgang des Komparators UVLO steuert den gesteuerten Schalter S.In 2 is the starter circuit 13 more complex and active. It includes a transistor M2 which is connected to the drain with the voltage Vin and the source with a current generator 21 connected, which supplies the current to the capacitor Cvcc. At the gate of the transistor M2 is applied a reference voltage which is generated by a resistor R2 connected in series with a zener diode DZ1, these elements being connected between the voltage Vin and ground. A controlled switch S is in parallel with the Zener diode DZ1. A voltage divider formed by the resistors R3 and R4 is connected between the voltage Vcc and ground. The voltage received at the connection point between the resistor R3 and the resistor R4 is applied to one input of the comparator UVLO, and a reference voltage Vref is applied to the other comparator input. The output of the comparator UVLO controls the controlled switch S.

In diesem Fall wird beim Starten der geschalteten Spannungsversorgung der Kondensator Cvcc durch die Starterschaltung 13 geladen, wobei der Transistor M2 aktiv ist (da er von der Spannung Vin gespeist wird). Wenn die Spannung Vcc einen vorgegebenen Wert übersteigt oder wenn die von dem Spannungsteiler R3 und R4 gelieferte Spannung den Spannungsreferenzwert Vref übersteigt, wird der gesteuerte Schalter S geschlossen, und die Passage des Stroms zwischen Vin und den Schaltungen der geschalteten Spannungsversorgung wird gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung Vcc ausreichend hoch, um die Schaltungen der geschalteten Spannungsversorgungen zu speisen, und der Stromverbrauch durch die Starterschaltung 13 wird eliminiert oder zumindest reduziert.In this case, when starting the switched power supply, the capacitor Cvcc is turned on by the starting circuit 13 with transistor M2 active (since it is powered by voltage Vin). When the voltage Vcc exceeds a predetermined value or when the voltage supplied from the voltage divider R3 and R4 exceeds the voltage reference value Vref, the controlled switch S is closed, and the passage of the current between Vin and the switched power supply circuits is stopped. At this time, the voltage Vcc is sufficiently high to supply the circuits of the switched power supplies, and the power consumption by the starter circuit 13 is eliminated or at least reduced.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung W2b eine Rechteckspannung Vsq ist, die durch das Filtern mittels der Schaltung D1, R1, Cvcc in eine kontinuierliche Spannung Vcc umgewandelt wird, bei der es sich um die Versorgungsspannung der integrierten Schaltung handelt. Die in Verbindung mit der Primärwicklung vorhandene parasitäre Induktivität verursacht gewisse Impulse während des Schaltübergangs, für die die Spannung Vsq keine perfekte Rechteckspannung ist, sondern gewisse Impulse aufweist, deren Amplitude beim Ansteigen der Last an dem Ausgang zunimmt.At this point, it should be noted that the voltage at the terminals of the secondary winding W2b is a square wave voltage Vsq, which is converted into a continuous voltage Vcc by the filtering by the circuit D1, R1, Cvcc which is the supply voltage of the integrated circuit. The parasitic inductance present in connection with the primary winding causes certain pulses during the switching transition for which the voltage Vsq is not a perfect square-wave voltage but has certain pulses whose amplitude increases as the load on the output increases.

Die Spannung Vcc, die man durch Filtern der Spannung Vsq erhält, könnte den maximal anwendbaren Wert überschreiten, und das System würde dann durch den nicht dargestellten Schaltungsüberspannungsschutz ausgeschaltet.The Voltage Vcc obtained by filtering the voltage Vsq could be exceed the maximum applicable value, and the system would then switched off by the circuit overvoltage protection, not shown.

Bei der Selbstversorgungsschaltung 12 handelt es sich in der Tat um einen Spitzendetektor, und dieser detektiert die Spannungsimpulse von Vsq.In the self-supply circuit 12 it is indeed a peak detector, and this detects the voltage pulses of Vsq.

Der Widerstand R1 wird zum Festklemmen der Impulse Vsq verwendet, um die Effekte von diesen zu minimieren, und er löst das Problem, wenn die Last hoch ist, wobei er jedoch bei niedriger Last zu einem Nachteil wird, da in diesem Fall die Spannung Vsq einige abgerundete Flanken zeigt und Vcc in einem niedrigeren Wert resultieren kann als den minimal anwendbaren Wert, so dass es als Ergebnis hiervon zu einem Abschalten des Systems kommt.Of the Resistor R1 is used to clamp the pulses Vsq to to minimize the effects of these and he solves the problem when the load is high, but at a low load it becomes a disadvantage, since in this case the voltage Vsq shows some rounded edges and Vcc may result in a lower value than the minimum applicable value, so that as a result, it turns off the system is coming.

In diesem Zusammenhang ist eine leichte Abhängigkeit von der Eingangsspannung hinzuzufügen, die in einem Faktor von größer als 3:1 bei Systemen mit Universalversorgung variieren kann.In This relationship is a slight dependence on the input voltage add, which in a factor of greater than 3: 1 may vary in systems with universal supply.

Der Spannungswert Vcc kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen sehr unterschiedlich sein, jedoch muss er zwischen der minimalen Ausschaltspannung und der maximal zulässigen Spannung liegen.Of the Voltage Vcc may vary must be very different from the operating conditions, however between the minimum switch-off voltage and the maximum permissible voltage lie.

Aus diesem Grund ist es notwendig, den ausgezeichneten Wert von R1 experimentell festzustellen, bei dem die beiden vorstehend genannten Bedingungen erfüllt werden können, wobei sich dies gelegentlich als unmöglich herausstellt, so dass die Sekundärwicklung W2b modifiziert werden muss.Out For this reason, it is necessary to experimentally determine the excellent value of R1 determine where the two conditions mentioned above Fulfills can be this sometimes proves impossible, so that the secondary winding W2b needs to be modified.

Es wird nun auf 3 Bezug genommen, in der ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung dargestellt ist, die eine Starterschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist.It will be up now 3 Referring to FIG. 1, there is shown a block diagram of a switched voltage supply having a starting circuit according to a first embodiment of the present invention.

Diese Figur ist der 1 ähnlich, wobei Komponenten, die denen der 1 ähnlich sind, die gleichen Bezugszeichen aufweisen.This figure is the 1 similarly, with components similar to those of 1 are similar, having the same reference numerals.

In dieser Figur ist ein Transistor M3 zwischen den Anschluss von Vcc und den Anschluss 30 eingefügt, bei dem es sich um den Anschluss handelt, mit dem der Widerstand Rs verbunden ist und es sich auch um den Anschluss handelt, an dem die Spannung Vcc2 verfügbar ist, die alle der Schaltungen der geschalteten Spannungsversorgung speist. Im Spezielleren ist der Transistor M3 mit dem Drain mit dem Anschluss Vcc verbunden und mit der Source mit dem Anschluss 30 verbunden. Eine Referenzspannung wird durch einen Widerstand R6 erzeugt, der in Reihe zu einer Zenerdiode DZ2 geschaltet ist, die zwischen die Spannung Vin und Masse geschaltet ist. Diese Referenzspannung geht vorzugsweise durch ein Tiefpassfilter, das durch einen Widerstand Rf und durch einen Kondensator Cf gebildet ist, und wird dann an das Gate des Transistors M3 angelegt.In this figure, a transistor M3 is between the terminal of Vcc and the terminal 30 which is the terminal to which the resistor Rs is connected, and it is also the terminal where the voltage Vcc2 is available which powers all of the circuits of the switched power supply. More specifically, the transistor M3 is connected to the drain to the terminal Vcc and to the source to the terminal 30 connected. A reference voltage is generated by a resistor R6 connected in series with a zener diode DZ2 connected between the voltage Vin and ground. This reference voltage is preferably passed through a low-pass filter formed by a resistor Rf and a capacitor Cf and then applied to the gate of the transistor M3.

Beim Starten der geschalteten Spannungsversorgung wird der Kondensator Cvcc durch den Widerstand Rs geladen, während der Transistor M3 leitend ist und seine symmetrische Struktur ein Arbeiten von diesem in dem dritten Quadranten zulässt, d. h. der Drain verhält sich wie eine Source und umgekehrt.At the Starting the switched power supply becomes the capacitor Cvcc is charged by the resistor Rs while the transistor M3 is conducting and its symmetrical structure is a working of this one in the third quadrant allows d. H. the drain behaves like a source and vice versa.

Wenn die Spannung Vcc ansteigt, arbeitet der Transistor M3 in dem ersten Quadranten, wobei der Drain mit dem Anschluss Vcc verbunden ist und die Source mit dem Anschluss 30 verbunden ist, und wobei er alle der Schaltkreise der integrierten Schaltung speist. Das Gate des Transistors M3 ist mit der Kathode der Diode DZ2 verbunden, so dass die Versorgungsspannung von Vcc2 der internen Schaltkreise der integrierten Schaltung gleich der Durchbruchspannung der Zenerdiode DZ2 abzüglich der Gate-Source-Spannung des Transistors M3 ist sowie unabhängig von der Spannung Vcc ist, wobei es sich um die Spannung handelt, die bis zu dem Durchbruchwert des Transistors M3 ansteigen kann. Jegliche Grenze bei Vcc ist somit als Konsequenz bei der Spannungsbegrenzung der Transistor-Source eliminiert.When the voltage Vcc rises, the transistor M3 operates in the first quadrant with the drain connected to the terminal Vcc and the source connected to the terminal 30 and feeding all of the circuits of the integrated circuit. The gate of the transistor M3 is connected to the cathode of the diode DZ2 so that the supply voltage of Vcc2 of the internal circuits of the integrated circuit is equal to the breakdown voltage of the zener diode DZ2 less the gate-source voltage of the transistor M3 and independent of the voltage Vcc , which is the voltage that can rise to the breakdown value of the transistor M3. Any boundary at Vcc is thus eliminated as a consequence of the voltage limitation of the transistor source.

Das aus dem Widerstand Rf und dem Kondensator Cf gebildete Filter wird zum Unterhalten der Gate-Spannung des Transistors M3 verwendet, wenn bei jedem Schaltzyklus die Spannung Vin durch den Transistor M1 an Masse gelegt wird.The from the resistor Rf and the capacitor Cf filter is formed used to maintain the gate voltage of the transistor M3, when at each switching cycle, the voltage Vin through the transistor M1 is grounded.

Der Transistor M3 kann hohe Spannungen zwischen dem Drain und der Source aushalten, während die elektrischen Schaltkreise der integrierten Schaltung mittlere bis geringe Spannungen aushalten, die durch die Zenerdiode DZ2 und durch den Transistor M3 begrenzt sind.Of the Transistor M3 can have high voltages between the drain and the source withstand while the integrated circuit electrical circuits middle to withstand low voltages caused by the Zener diode DZ2 and are limited by the transistor M3.

Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die ein Blockdiagramm einer geschalteten Spannungsversorgung darstellt, die eine Starterschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist.It will be up now 4 4, which is a block diagram of a switched power supply having a starting circuit according to a second embodiment of the present invention.

Diese Figur ist der 2 ähnlich, wobei in 2 ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.This figure is the 2 similarly, in 2 similar components are denoted by the same reference numerals.

Auch in diesem Fall ist ein Transistor M3 zwischen den Anschluss von Vcc und den Anschluss 30 eingefügt, bei dem es sich um den Anschluss handelt, mit dem der Stromgenerator 21 verbunden ist und es sich auch um den Anschluss handelt, an dem die Spannung Vcc2 verfügbar ist, mit der alle Schaltungen der geschalteten Spannungsversorgung gespeist werden. Im Spezielleren ist der Transistor M3 mit dem Drain mit dem Anschluss Vcc verbunden und mit der Source mit dem Anschluss 30 verbunden. Eine Referenzspannung wird durch einen Widerstand R5 erzeugt, der in Reihe zu einer Zenerdiode DZ2 und sodann mit einer Zenerdiode DZ1 angeordnet ist, wobei diese Elemente zwischen die Spannung Vin und Masse geschaltet sind. Die Referenzspannung, die an den Anschlüssen der Diode D2 verfügbar ist, geht vorzugsweise durch ein Tiefpassfilter hindurch, das durch einen Widerstand Rf und durch einen Kondensator Cf gebildet ist, und wird dann an das Transistor-Gate M3 angelegt.Also in this case, a transistor M3 is between the terminal of Vcc and the terminal 30 inserted, which is the port to which the power generator 21 is connected, and it is also the terminal at which the voltage Vcc2 is available, with which all circuits of the switched power supply are fed. More specifically, the transistor M3 is connected to the drain to the terminal Vcc and to the source to the terminal 30 connected. A reference voltage is generated by a resistor R5 arranged in series with a Zener diode DZ2 and then with a Zener diode DZ1, these elements being connected between the voltage Vin and ground. The reference voltage available at the terminals of the diode D2 preferably passes through a low-pass filter formed by a resistor Rf and a capacitor Cf and is then applied to the transistor gate M3.

Der Verbindungsknoten zwischen den Dioden DZ2 und DZ1 ist mit dem Gate des Transistors M2 verbunden. Parallel zu der Diode DZ1 ist der gesteuerte Schalter S angeordnet, der durch den Komparator UVLO gesteuert wird.Of the Connection node between the diodes DZ2 and DZ1 is connected to the gate connected to the transistor M2. Parallel to the diode DZ1 is the controlled switch S arranged by the comparator UVLO is controlled.

Beim Ansteigen der Spannung Vcc wird der gesteuerte Schalter S geschlossen, und er veranlasst ein Kurzschließen der Diode DZ1, so dass der Stromfluss durch den Transistor M2 unterbrochen wird, und der Spannungsregler, der durch den Transistor M3, durch die Diode DZ2 und vorzugsweise durch das aus dem Widerstand Rf und dem Kondensator Cf gebildete Filter gebildet ist, nimmt seinen Betrieb auf.At the Increase in the voltage Vcc, the controlled switch S is closed, and it causes a short-circuiting of the diode DZ1, so that the current flow through the transistor M2 is interrupted, and the Voltage regulator, through the transistor M3, through the diode DZ2 and preferably by the resistor Rf and the capacitor Cf made filters, starts its operation.

Vorzugsweise sind die Steuerschaltung 11, die Starterschaltung 13 und weitere möglicherweise weitere erforderliche Schaltungen für den Betrieb und die Steuerung der geschalteten Spannungsversorgung (nicht gezeigt) in einer einzigen integrierten Schaltung enthalten. Unter Verwendung von standardmäßiger Technologie (die zum Beispiel einer Spannung zwischen dem Source/Körper und dem Substrat von etwa 20 V standhalten kann) erhält man somit eine integrierte Schaltung, die einer sehr hohen Spannung Vcc (zwischen Drain und Source) standhalten kann, wobei diese zum Beispiel gleich der Durchbruchspannung von ca. 700 V ist.Preferably, the control circuit 11 , the starter circuit 13 and other possibly further required circuitry for operating and controlling the switched voltage supply (not shown) in a single integrated circuit. Thus, using standard technology (which can withstand, for example, a voltage between the source / body and the substrate of about 20 V) one obtains an integrated circuit capable of withstanding a very high voltage Vcc (between drain and source) for example, equal to the breakdown voltage of about 700V.

Claims

Starter circuit ( 13 ) for switched power supplies, the starter circuit comprising: a first supply voltage (Vin) terminal, a second supply voltage (Vcc) terminal and a third supply voltage terminal ( 30 ); a first current path between the first terminal and the third terminal ( 30 ); a second current path between the third terminal ( 30 ) and the second port; characterized in that it further comprises: a MOSFET transistor (M3) arranged with the drain-source path along the second current path, the transistor operating at the start of the voltage supply in the third quadrant and operating in the first quadrant after the voltage of the second terminal (Vcc) has reached a predetermined threshold, the gate of the transistor (M3) being connected to the cathode of a zener diode (Dz2) whose anode is grounded, thereby reducing the voltage of the third terminal (D3). 30 ) to clamp the breakdown voltage of the Zener diode (Dz2) minus the gate-source voltage of the transistor (M3).

Starter circuit for switched power supplies according to claim 1, characterized in that it comprises a voltage limiting circuit (R5, R6, Dz2) having the first supply voltage (Vin) supplied becomes.

Switched-voltage starter circuit according to claim 1, characterized in that the transistor (M3) is coupled to the drain with the second terminal and to the source with the first and the third terminal ( 30 ) is coupled.

Starter circuit for switched power supplies according to claim 3, characterized in that it has a default voltage generator (R5, R6, Dz2) coupled to the gate of the transistor (M3) is.

Starter circuit for switched power supplies according to claim 3, characterized in that it comprises a capacitor (C) which is coupled to the gate of the transistor (M3).

Starter circuit for switched power supplies according to claim 1, characterized in that the first current path has a resistance (Rs).

Starter circuit for switched power supplies according to claim 1, characterized in that the first current path a controlled switch (S).

Starter circuit for switched power supplies according to claim 7, characterized gekenn characterized in that the controlled switch (S) is closed when the second supply voltage (Vcc) is lower than a predetermined reference voltage value, and is opened when the second supply voltage (Vcc) is higher than the predetermined reference value.

Switched power supply, comprising a control circuit ( 11 ) of the switched power supply and a starter circuit ( 13 ) of the control circuit according to one of the preceding claims.